UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS … · Guía # 7: Arreglos Unidimensionales (Vectores)...

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UNIVERSIDAD DON BOSCO

FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS

COORDINACION DE COMPUTACION

CICLO

01/ 2016

GUIA DE LABORATORIO #07

Nombre de la Practica: Arreglos Unidimensionales (Vectores)

Lugar de Ejecución: Centro de Computo

Tiempo Estimado: 2 horas y 30 minutos

MATERIA: Programación de algoritmos (PAL404)

I. OBJETIVOS

Que el estudiante:

Definir que es un arreglo y cómo utilizarlo en el lenguaje C++

Desarrolle métodos para crear, inicializar y asignar valores a los elementos de un arreglo.

Determine la forma de cómo debe tener acceso a los elementos de un arreglo, ya sea para asignarle valores a sus elementos o para leer los datos almacenados en ellos.

Resolver una de las aplicaciones prácticas típicas con arreglos, como lo es la ordenación de elementos.

II. INTRODUCCION TEORICA

¿Qué es un Arreglo?

Muchas aplicaciones requieren el procesamiento de múltiples datos que tienen características comunes, por ejemplo, un conjunto de datos numéricos, representados por x1, x2, x3 x4… hasta un xN. En tales situaciones, es conveniente colocar los datos en un arreglo, el cual se caracteriza porque todos sus elementos comparten un mismo nombre (en este ejemplo el nombre para la variable de arreglo seria x).

Los datos individuales pueden ser caracteres, números enteros, números de coma flotante de simple o de doble precisión (reales).

Debe tenerse muy en cuenta que todos los N elementos de un arreglo se caracterizan en que cada uno debe

tener el mismo nombre y también ser de un mismo tipo de dato.

Definición de arreglo (Array en inglés)

Un arreglo es un conjunto de variables del mismo tipo de datos que pueden ser referenciadas a través de un mismo nombre. La forma de identificar a un elemento determinado es a través de un índice.

Guía # 7: Arreglos Unidimensionales (Vectores)

Programación de algoritmos (PAL404) 2

Como se maneja a los elementos de un arreglo

Cada elemento (dato individual) del Arreglo es referenciado mediante la especificación del Nombre del arreglo seguido por uno o más Índices. El número de índices utilizados determinan las Dimensiones del Arreglo.

Dimensiones del arreglo

Al definir un arreglo, se le debe indicar el total de elementos N que lo formaran. A este total N se le conoce como Dimensión del Arreglo, el cual permite indicar el total de posiciones que se almacenara dentro de la memoria de la PC.

Si un arreglo tiene solo una dimensión, se le llama Arreglo Unidimensional, porque basta indicar un número, llamado “índice” para referenciar a una posición específica dentro del mismo.

Si a un arreglo se le definen 2 o más dimensiones, se le conoce como “Arreglo Multidimensional” o también “Matriz”, y necesitara tantos índices como dimensiones se le declaren al arreglo.

Si define 2 dimensiones para un arreglo, a este se le conoce como un Arreglo bidimensional.

Al definir más de una dimensión al arreglo, le permite aplicar diversos métodos de clasificación para el almacenamiento de listas de datos más complejos.

Índices del arreglo

Cada índice se encierra entre corchetes [ ] y debe ser expresado como un entero no negativo. Así en un Arreglo unidimensional llamado x de “n” elementos, para referenciar a cada uno de sus elementos se hará así:

x[0], x[1], x[2], x[3], ........ Hasta x[n-1]

Tal como se ilustra en la siguiente figura:

Al observar el conteo de índices de la figura anterior, se debe tener muy claro que: al declarar un arreglo dentro de Lenguaje C, con una dimensión de N elementos, el primer índice disponible del arreglo comienza con 0

(cero) y el último índice es N-1 (uno menos del total N indicado para la dimensión).

Esta aclaración es válida para el conteo de índices de cada una de las dimensiones de un arreglo multidimensional. Observe los ejemplos siguientes:

Ejemplo 1:

- Para declarar un arreglo unidimensional llamado MiLista con un total (una dimensión única) de 5 elementos de tipo entero, utilizara esta instrucción:

in t M iL is ta [5] ;



- Si desea asignar el valor 956 a la cuarta posición de MiLista, lo hará referenciando a este elemento con la siguiente instrucción:

MiL is ta[3]= 956; / / índ ice 3 de l ar reg lo

- Al final de esta asignación, el arreglo MiLista se verá en memoria así:

índice 0 1 2 3 4

Valor asignado 956

Declaración de un Arreglo

Los Arreglos se declaran de igual forma que las variables ordinarias, excepto que cada nombre de Arreglo debe acompañarse de una especificación de tamaño (es decir, el total de elementos por cada dimensión).

El tamaño de cada dimensión se especifica con una expresión entera positiva encerrada entre corchetes [ ].

En términos generales, la definición de un Arreglo se puede expresarse como:

TipoDato nombre -a r reg lo [expres ión] [ exp res ion2] [expres ion3]… [expres ionD]

En donde:

TipoDato es el tipo de datos común para todos los elementos del arreglo nombre-arreglo es el nombre del Arreglo [expresión][expresión2][expresión3].. hasta [expresionD] es una o más expresiones enteras positivas que

indican el total de elementos por cada dimensión del Arreglo. La multiplicación de las dimensiones da el total de elementos a crear.

El primer valor expresión es obligatorio para definir un arreglo unidimensional. Si se utiliza además la expresion2, se define un arreglo bidimensional (2 dimensiones). Si utiliza el resto de expresiones, crea un arreglo multidimensional o matriz.

Ejemplos sobre definición de arreglos y su respectivo significado respectivo:

in t A[100] ; Arreglo unidimensional A de 100 enteros. Para utilizarlos se referencian como A[0], A[1], y así sucesivamente hasta las posiciones A[98] y A[99]

f l oa t ra ices[5] ; Arreglo llamado raíces que tiene 5 valores de comas flotantes (valores reales)

char tex to[80] ; arreglo de 80 caracteres llamado texto */

Asignando valores a las posiciones del Arreglo

Un arreglo puede almacenar un valor por cada una de sus posiciones.

Existen 3 métodos para almacenar los valores en las posiciones del arreglo:

a) Inicializar todas las posiciones de un arreglo al momento de declararlo, con los valores definidos por el programador.

b) Asignar un valor fijo, o de una variable o el resultado de un cálculo que genere un valor del mismo tipo de dato asignado al arreglo

c) Solicite al usuario el valor para una posición del arreglo



III. MATERIALES Y EQUIPO

Para la realización de la guía de práctica se requerirá lo siguiente:

No. Requerimiento Cantidad

1 Guía de Laboratorio #07 de Programación de algoritmos (PAL404) 1

2 Compilador de C++ 1

3 Disquete o Memoria USB 1

IV. PROCEDIMIENTO

Parte 1: Métodos para acceder a un Arreglo / Vector / Array

Método 1: inicializando posiciones al momento de declarar la matriz

Método 2: solicitando al usuario valor para una posición

Método 3: asignando valor desde: a) de una variable o sino b) un proceso/calculo

1. Cree una carpeta denominada PALGuia07 _CARNET, en el cual se guardara los códigos fuente (cpp) de los ejemplos del procedimiento a continuación.

Ejercicio 1: GUIA07ejemplo1.cpp

+ Método 1: inicializando posiciones al momento de declarar la matriz

#include <iostream> using namespace std; #include <conio.h> main(){ // inicializa posiciones al momento de declarar la matriz // Ventas mensuales $ de todo un año float venta[]={62, 80, 74, 63, 90, 85, 83.4, 75, 82, 78, 84, 60}; int i; //contador para índice de arreglo float prom=0; //venta promedio del 2do semestre float ventapromanual; // venta prom. anual float mayorventa; //venta mayor del 1er trimestre int totventasmenores; //total ventas menores al promedio anual // Calcula venta promedio anual //observe inicializacion de contador-ciclo y del acumulador en expresion 1 del for for( i=0 , ventapromanual=0 ; i<12 ; i++) ventapromanual += venta[i]; //suma las ventas mensuales



ventapromanual/=12; //calcula promedio anual cout<<"\nVenta promedio anual es de $ "<<ventapromanual<<"\n"; // Determina mayor venta del 1er trimestre mayorventa=venta[0]; //asume que mayor venta es en Enero if(venta[1]>mayorventa) mayorventa=venta[1]; //mayor venta es Febrero if(venta[2]>mayorventa) mayorventa=venta[2]; //mayor venta es Marzo cout<<"\nTrimestre 1: Mayor valor de ventas fue $ "<<mayorventa<<"\n"; // Liste los num. de meses cuyas ventas sean menores al prom anual cout<<"\nEl/Los Mese(s) cuya(s) venta(s) son menores al prom. anual son:"; i=0; //indice 0: mes enero while(i<12){ //recorre lista de meses del año //compara c/venta con prom anual if(venta[i]<ventapromanual) cout<<endl<<"Mes "<<i+1<<" : $ "<<venta[i]; i++;//prox indice } //fin while i getch(); }//fin de main


Método 2: solicitando al Usuario los datos del Arreglo

#include <iostream> using namespace std; #include <stdlib.h> #include <conio.h> #define tam 20 //define el total maximo de elementos main(){ //Llenado y Salida de Arreglo Unidimensional int n; //total elementos a ingresar int arreglo[tam]; //Arreglo de 20 elementos int j=0; //contador de ciclo e indice del arreglo cout<<" INICIO: Datos del arreglo."<<endl; cout<<endl<<"Valores actuales del arreglo:"<<endl; for(j=0;j<tam; j++) cout<<"Elemento["<<j<<"]=\t "<<arreglo[j]<<endl; system("pause"); cout<<endl<<"LLENADO DEL ARREGLO"<<endl; cout<<"Cuantos elementos tendra Arreglo(como Max 20):\t"; cin>>n; if((n>0)&&(n<=tam)){ cout<<"\n\nIngreso de sus "<<n<<" datos hacia el Arreglo"<<endl; for(j=0; j<n; j++){



cout<<endl<<"Ingrese el elemento ["<<j<<"]:\t"; cin>>arreglo[j]; }//fin for j system("pause"); system("cls"); cout<<"\tVista de datos almacenados en arreglo"<<endl; for(j=0;j<tam; j++) cout<<"Elemento ["<<j+1<<"] = "<<arreglo[j]<<endl; }else cout<<"*** ERROR: Entrada no Valida ***"; getch(); }//fin de main

Parte 2: Operaciones de ordenamiento con los elementos de un Arreglo


Ordenar en forma ascendente los datos de un vector, utilizando metodo de burbuja

#include <iostream> using namespace std; #include <conio.h> #include <stdlib.h> main(){ //Ordenamiento rapido de un arreglo int n; //total elementos de arreglo int i,j, k; //contadores de indices de arreglo int auxiliar; //variable para intercambio de 2 valores enteros cout<<"PROGRAMA PARA ORDENAR ELEMENTOS DE ARREGLO\t"; cout<<"//ORDEN ASCENDENTE\\"<<endl; //Solicita total de elementos del arreglo //Ciclo infinito al colocar valor logico verdadero (1) como condicion while(1){ cout<<"\nDe cuantos elementos quiere su arreglo[1-20max]\t"; cin>>n; if(!(n>0 && n<=20)){ cout<<"\t***> ERROR, total de elementos debe estar entre 1 hasta 20 <***\n"; getch(); }else break; //sale del ciclo infinito while(1) }// fin while(1) system("cls"); int arreglo[n]; //crear un arreglo de n elementos enteros cout<<"Ingreso los "<<n<<" datos del Arreglo:"<<endl; for(i=0; i<n; i++){ //recorre arreglo para solicitar c/posicion a usuario cout<<endl<<"Ingrese el elemento ("<<i+1<<"): ";



cin>>arreglo[i]; }//fin for i

cout<<"\n\nArreglo ya ordenado de forma ASCENDENTE"<<endl; j=0; //valor indice inicial [0] do{ //inicio ciclo do-while cout<<"\nelemento ("<<j+1<<")= "<<arreglo[j]<<endl; j++; //incrementa variable conteo del ciclo do-while }while(j<n); //fin ciclo do-while getch(); }//fin main


Ordena en forma ascendente los datos de un vector cuyos valores son dados por el programador.

Se utiliza una variante del metodo de burbuja, basado en la cantidad de comparaciones a ejecutar

#include<iostream> using namespace std; #include<conio.h> main(){ int T=10; //total elementos de arreglo int n[]={10, 4, 5, 1, 3, 8, 2, 7, 9, 6};



i++; //cambia posicion de inicio de comparacion }//for k //muestra listado de posiciones de vector ya ordenados cout<<"Lista ordenada de valores es: \n"; for(i=0;i<T;i++) cout<<n[i]<<"\t"; getch(); }


Ordena en forma ascendente los datos de un vector cuyos valores son dados por el programador.

Similar al ejemplo anterior, pero compara parejas adyacentes, buscando que quede el dato mayor al final, el siguiente menor en la penultima posicion y asi sucesivamente hasta ordenar el vector.

#include<iostream> using namespace std; #include<conio.h> main(){

//muestra listado de posiciones de vector ya ordenados cout<<"Lista ordenada de valores es: \n"; for(i=0;i<T;i++) cout<<n[i]<<"\t"; getch(); }



V. DISCUSION DE RESULTADOS

Elaborar el código fuente C++ que solucione a cada uno de los siguientes problemas:

Problema 1

Solicite a usuario un listado de 12 números enteros de todo tipo (positivos, negativos, ceros), para luego ver en pantalla los siguientes resultados:

a) Porcentaje de valores impares ingresados

b) Listado de solamente los valores positivos, presentados de manera descendente

c) Amplitud/Rango de la serie de valores negativos ingresados.

Problema 2

El contador del almacén “El buen Vestir” cuanta con el monto de las ventas mensuales de todo el año 2015. Con esta información, solicita una aplicación informática que le determine cada uno de los siguientes resultados:

Monto ($) de la venta anual promedio.

Porcentaje de meses del año en los cuales la venta fue Baja (menos del 50% del promedio anual)

Listado de los nombres de los meses (enero, febrero, etc.) en los cuales la venta fue Excelente (monto de venta del mas del 75% del promedio anual de ventas).

Problema 3

Escriba un programa que declare a 2 arreglos con 15 enteros cada uno.

Luego, en el primer vector, asigne a sus posiciones todo tipo de valores enteros aleatorios, definidos estáticamente por usted mismo, que incluyan valores repetidos al azar.

Finalmente, el programa llenara las posiciones del segundo vector con la copia de los valores del 1er vector, pero no se deben repetir a ninguno de sus valores y deben ser ordenados de manera ascendente.

Para demostrar su funcionamiento, deberá imprimirse en pantalla a los valores finales de ambos vectores.

Observe un ejemplo:

Vector 1: 14 8 2 3 14 8 14 7 14 3 10 5 10 8 2

Vector 2: 2 3 5 7 8 10 14

Problema 4

Haga una copia del ejemplo (GUIA07ejemplo4.cpp), para luego modificarlo de tal manera que se solicite a usuario la manera de como desea ver ordenada la serie (de manera ascendente o descendente).

No puede agregarse más ciclos de los ya existentes, el resto de sentencias no tienen restricciones.



Problema 5

Haga una copia del ejemplo (GUIA07ejemplo3.cpp). En este nuevo archivo, elimine solamente el código original que solicita el total de elementos del arreglo a usuario. En su reemplazo, llene el vector con una lista fija de 10 valores.

Y finalmente, haga los cambios necesarios para reemplazar a la pareja de ciclos f o r anidados que llevan a cabo el ordenamiento del arreglo, por un único ciclo f o r que haga la misma tarea.

En el interior de este nuevo ciclo puede modificar y/o agregar sentencias (excepto agregar nuevos ciclos) que crea necesarias para cumplir la tarea de ordenamiento, pero no puede ni agregar ni eliminar las variables ya existentes.

Problema 6

Crear una aplicación que solicite a un estadista un listado de N números enteros exclusivamente positivos.

Tomar en cuenta que usuario puede equivocarse al ingresar algún dato (ingresar ceros o negativos). Cuando esto ocurra, se debe solicitar el valor nuevamente hasta que este sea correcto, y así continuar con el ingreso del resto de datos.

Luego del ingreso de los valores, debe mostrar en pantalla a los siguientes resultados:

a) Promedio general de la serie ingresada (�̅�) b) Desviación típica

La desviación típica (σ) de una serie de N números positivos se calcula con la siguiente fórmula:

𝜎 = √∑ (𝑋𝑖 − �̅�)2𝑁𝑖=1

𝑁= √

(𝑋1 − �̅�)2 + (𝑋2 − �̅�)2+(𝑋3 − �̅�)2 +⋯+ (𝑋𝑁 − �̅�)2

𝑁

En el cód. fuente de la solución, cualquier tipo de ciclo utilizado puede ser usado solo una vez.

Problema 7

Crear un programa que llene a una matriz con un listado de 20 números generados aleatoriamente por la misma aplicación (es decir, no serán definidos estáticamente por el programador ni ingresados por el usuario).

Cada número generado puede variar solamente entre -100 hasta -1 y de 1 hasta 100. Luego se mostraran los siguientes resultados:

a) Lista de números aleatorios almacenados en la matriz, pero presentados de manera descendente.

b) Porcentaje de números impares, que se generaron en el listado aleatorio.

Problema 8

Ayude a un estudiante de Estadística 1 a generar un listado de N valores aleatorios, c/u de los cuales estará ubicado en un rango de solamente 1 hasta 15.

Finalmente, debe mostrársele el listado de números diferentes almacenados en el vector (que fueron generados por su sistema), así como la frecuencia de aparición de cada valor diferente en la misma.

Observe un ejemplo:



Si el estudiante desea generar un listado de 13 números aleatorios, la aplicación le muestra en pantalla al siguiente listado de 13 valores aleatorios (que fueron generados bajo el rango dado al inicio del problema):

3 6 3 6 5 1 6 6 3 12 5 1 5

Y finalmente, le muestra el total de veces (frecuencia) que cada valor se generó en el listado, en este ejemplo:

Numero Frecuencia

1 2

3 3

5 3

6 4

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VI. BIBLIOGRAFIA

Deitel, Harvey M. y Deitel, Paul J. CÓMO PROGRAMAR EN C++. 1ra Edición. Editorial Mc Graw Hill

Pappas, Chris H. y Murray, William H. MANUAL DE REFERENCIA DE VISUAL C++ 6.0. 4ta Edición Editorial Prentice Hall (PEARSON).

Joyanes Aguilar, Luís. PROGRAMACIÓN EN C++ - ALGORITMOS, ESTRUCTURAS DE DATOS Y OBJETOS. Editorial McGraw Hill, España, 2000.

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Practica 07:

RUBRICA DE EVALUACION

Actividad a evaluar: ANALISIS DE RESULTADOS

Formar grupos de entre 3 a 5 estudiantes, llenar esta hoja de evaluación y entregarla a su docente.

Luego, su instructor seleccionara 2 problemas de la DISCUSION DE RESULTADOS, para ser resueltos apropiadamente por el grupo de estudiantes. Finalmente, su instructor indicara la metodología de entrega de la solución final.

Lista de Integrantes:

CARNET 1 CARNET 2 CARNET 3 CARNET 4 CARNET 5

Problemas a resolver:

Criterio a evaluar ¿Prob 1? ¿Prob 2? ¿Prob 3?

PROMEDIO

(25%) Define la cantidad y tipos de datos de los arreglos requeridos en el problema Define las variables de entrada y salida esperadas

(30%) Implementa las estructuras de bucle esperadas/requeridas en el problema. Se cumplen las restricciones dadas en la redacción

(25%) Cód. fuente se logra compilar y se obtiene a c/u de los resultados solicitados

(20%) Documenta apropiadamente a cada ejercicio solicitado

Nota:

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